Чернение металла востребовано в различных сферах производства, однако чаще всего используется для декоративных целей в ювелирном деле и различных ремеслах.
Оцинковка металла является наиболее простым и дешевым способом его защиты от образования ржавчины. Наиболее популярным является метод горячей оцинковки.
Алюминий – легкий, пластичный и прочный металл, широко востребованный в современной промышленности благодаря уникальному сочетанию его свойств, среди которых – высокая тепло- и электропроводность, пластичность, малая плотность, непроницаемость и долговечность.
Алюминий представляет собой химический элемент 3-й группы периодической системы Менделеева, имеет атомный номер 13 и атомную массу 26,98154. По распространенности в природе алюминий занимает первое место среди металлов и четвертое среди всех элементов, его содержание в земной коре достигает 8,8% по массе. Алюминий входит в состав многочисленных минералов и горных пород, соединения алюминия содержат базальты, граниты, глины, полевые шпаты и т.д. Однако главным сырьем для промышленного получения алюминия являются значительно менее распространенные бокситы и гиббситы, а также алуниты и нефелины.
Чистый алюминий представляет собой легкий металл серебристо-белого цвета, имеющий кубическую гранецентрированную кристаллическую решетку (параметр а = 0,40403 нм, z = 4, пространственная группа Fт3т). Температура плавления алюминия 660С, температура кипения около 2450С, плотность металла 99,996%-ной чистоты - 2,6989 г/см3 , температурный коэффициент линейного расширения – около 2,5•10–5 К–1, а стандартный электродный потенциал составляет А13+/А1° -1,663В в кислой среде и -2,35 В в щелочной.
Химически алюминий является достаточно активным металлом. На воздухе его поверхность немедленно покрывается прочной беспористой пленкой оксида Al2О3, которая перекрывает дальнейший доступ кислорода и останавливает реакцию, что обуславливает высокую коррозионную стойкость алюминия. Аналогичная защитная пленка на поверхности алюминия образуется также при его помещении в концентрированную азотную кислоту.
Алюминий легко вступает в реакцию с щелочами, давая алюминаты. При 25С алюминий образует с бромом, хлором, йодом и фтором соответственно бромид, хлорид, иодид и фторид алюминия. Порошкообразный металл при температуре выше 800С образует с азотом нитрид алюминия. При взаимодействии атомарного водорода с парами алюминия получается гидрид алюминия – бесцветный аморфный порошок, гидролизуемый водой.
При взаимодействии с серой при температуре выше 200С образуются бесцветные кристаллы сульфида алюминия, при взаимодействии с фосфором при 500С – желтовато-серые кристаллы фосфида алюминия, а при взаимодействии расплавленного металла с бором – желто-серые или коричневые кристаллы борида алюминия.
С некоторыми металлами и неметаллами алюминий образует сплавы, в которых содержатся интерметаллические соединения – алюминиды. Такие соединения обычно отличаются тугоплавкостью, а также имеют высокую твердость и жаропрочность. Алюминиды выступают в качестве модификаторов сплавов и применяются для придания изделиям высоких механических свойств.
Промышленное производство алюминия начинается с химической переработки бокситов, путем которой получают чистый оксид алюминия Al2O3. Затем в электролизной ванне расплавляют криолит, а затем добавляют в полученный расплав немного оксида алюминия и других веществ, улучшающих условия проведения последующего химического процесса. При электролиза расплава на катоде образуется расплавленный металл с содержанием алюминия более 99,7%.
Чистый алюминий используется для изготовления проволоки и фольги, используемой в качестве упаковочного материала. Однако большая часть выплавляемого алюминия идет на получение различных сплавов, которые по сравнению с чистым алюминием повышенной устойчивостью к коррозии и более высокими технологическими свойствами. К таким сплавам относятся дуралюмин, силумин и другие.
Сплавы алюминия широко применяются в архитектуре и строительстве, а автомобиле- и судостроении, в авиационной и космической технике, а также в быту. Сплав алюминия и циркония (циркалой) используется в ядерном ракетостроении. Из анодированного алюминия, внешним видом напоминающего золота, изготавливается различная бижутерия.
Часто во время осуществления сварки или пайки металлов и их сплавов возникают неожиданные проблемы. О многих из них мы и поговорим в разделе «вопросы и ответы»
Эмалирование металлов – технология, которая позволяет наносить на поверхность изделий из стали специальный защитный слой, отличающийся великолепными эстетическими свойствами.